一种推杆类型的六连杆机械臂装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种机械臂装置，具体涉及一种推杆类型的六连杆机械臂装置，能完成机械臂末端执行器的目标任务。
【背景技术】
[0002]机械臂是一种末端能动机械装置，其运动任务包括焊接、油漆、组装、挖掘和绘图等，广泛应用于装备制造、产品加工、机器作业等国民经济生产活动中。在现有的机械臂当中，容易出现由于机械性能较差而造成控制系统设计困难，甚至出现各关节彼此干涉，导致机械臂不稳定甚至不能运动等问题；本实用新型设计的推杆类型的六连杆机械臂装置具有运动范围广、操作可靠性强、结构紧凑和运动灵活的特性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、稳定性好、运动灵活的推杆类型六连杆机械臂装置。
[0004]为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现:
[0005]本实用新型实施例的一个方面，提供一种推杆类型的六连杆机械臂装置，所示推杆类型的六连杆机械臂装置包括第一个机械臂组件、第二个机械臂组件、第三个机械臂组件、第四个机械臂组件、第五个机械臂组件和第六个机械臂组件。其中，第一个机械臂组件设置在某固定位置上，第二个机械臂组件与第一机械臂组件通过第一个连杆相连接，第三个机械臂组件与第二机械臂组件通过第二个连杆相连接，第四个机械臂组件与第三机械臂组件通过第三个连杆相连接，第五个机械臂组件与第四机械臂组件通过第四个连杆相连接，第六个机械臂组件与第五个机械臂组件通过第五个连杆相连接，第六个连杆则与末端执行器相连。
[0006]优先地，第一个机械臂组件包括伺服电机、关节和连杆，并通过所述连杆和第二个机械臂组件相连，伺服电机用来单独驱动第一个机械臂关节运动。
[0007]优先地，第二个机械臂组件包括步进电机、关节、连杆和伸缩型推杆，并通过所述连杆和第三个机械臂组件相连，所述的关节、伸缩型推杆和第一个机械臂组件的连杆构成一个三角形形状，步进电机用来单独控制伸缩型推杆的运动，根据伸缩型推杆的长度变化来带动第二个机械臂组件关节的运动，第二个机械臂组件的关节和第一个机械臂组件的关节是相互独立的，彼此协调来完成末端执行器任务。
[0008]优先地，第三个机械臂组件包括步进电机、关节、连杆和伸缩型推杆，并通过所述连杆和第四个机械臂组件相连，所述的关节、伸缩型推杆和第二个机械臂组件的连杆构成一个三角形形状，步进电机用来单独控制伸缩型推杆的运动，根据伸缩型推杆的长度变化来带动第三个机械臂关节的运动，第三个机械臂组件的关节和前面所述两个机械臂组件的关节是相互独立的，彼此协调来完成末端执行器任务。
[0009]优先地，第四个机械臂组件包括步进电机、关节、连杆和伸缩型推杆，并通过所述连杆和第五个机械臂组件相连，所述的关节、伸缩型推杆和第三个机械臂组件的连杆构成一个三角形形状，步进电机用来单独控制伸缩型推杆的运动，根据伸缩型推杆的长度变化来带动第四个机械臂关节的运动，第四个机械臂组件的关节和前面所述三个机械臂关节是相互独立的，彼此协调来完成末端执行器任务。
[0010]优先地，第五个机械臂组件包括步进电机、关节、连杆和伸缩型推杆，并通过所述连杆和第六个机械臂组件相连，所述的关节、伸缩型推杆和第四个机械臂组件的连杆构成一个三角形形状，步进电机用来单独控制伸缩型推杆的运动，根据伸缩型推杆的长度变化来带动第五个机械臂关节的运动，第五个机械臂组件的关节和前面所述四个机械臂关节是相互独立的，彼此协调来完成末端执行器任务。
[0011]优先地，第六个机械臂组件包括步进电机、关节、连杆、伸缩型推杆和末端执行器，并通过所述连杆和末端执行器相连，所述的关节、伸缩型推杆和第五个机械臂组件的连杆构成一个三角形形状，步进电机用来单独控制伸缩型推杆的运动，根据伸缩型推杆的长度变化来带动第六个机械臂关节的运动，所述第六个机械臂组件的连杆和末端执行器相连，第六个机械臂关节和前面所述五个机械臂关节是相互独立的，彼此协调来完成末端执行器任务。
[0012]与现有机械臂装置相比，本实用新型有如下优点:
[0013]该机械臂装置每个机械臂组件都有一个独立电机驱动，不会出现各关节彼此干涉，机械性能较差，运动不稳定等情况，而且第二至第六个机械臂组件都构成三角形结构，因此该机械臂装置具有结构紧凑、稳定性好、空间利用率高和运动灵活等特性。
【附图说明】
[0014]读者在参照附图阅读了本实用新型的【具体实施方式】以后，将会更清楚地了解本实用新型的各个方面。其中，
[0015]图1为示出本实用新型的一实施方式的推杆类型的六连杆机械臂装置的结构框图。
[0016]附图标记说明:
[0017]I第一个关节，
[0018]2第二个关节，
[0019]3第三个关节，
[0020]4第四个关节，
[0021]5第五个关节，
[0022]6第六个关节，
[0023]7末端执行器，
[0024]8第一个连杆，
[0025]9第二个连杆，
[0026]10第三个连杆，
[0027]11第四个连杆，
[0028]12第五个连杆，
[0029]13第六个连杆，
[0030]14第一个推杆，
[0031]15第二个推杆，
[0032]16第三个推杆，
[0033]17第四个推杆，
[0034]18第五个推杆。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本实用新型各个方面的【具体实施方式】做进一步的详细说明。
[0036]图1为示出依据本实用新型的一实施方式的推杆类型的六连杆机械臂装置的结构框图。
[0037]结合图1，本实用新型的推杆类型的六连杆机械臂装置包括第一个机械臂组件、第二个机械臂组件、第三个机械臂组件、第四个机械臂组件、第五个机械臂组件和第六个机械臂组件。第一个机械臂组件包括伺服电机(图中未标出，一般内置在固定基座上)、关节I和连杆8，并通过连杆8和第二个机械臂组件的关节2相连；第二个机械臂组件包括步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆14上)、关节2、连杆9和伸缩型推杆14，并通过连杆9和第三个机械臂组件的关节3相连；第三个机械臂组件包括步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆15上)、关节3、连杆10和伸缩型推杆15，并通过连杆10和第四个机械臂组件的关节4相连；第四个机械臂组件包括步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆16上)、关节4、连杆11和伸缩型推杆16，并通过连杆11和第五个机械臂组件的关节5相连；第五个机械臂组件包括步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆17上)、关节
5、连杆12和伸缩型推杆17，并通过连杆12和第六个机械臂组件的关节6相连；第六个机械臂组件包括步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆18上)、关节6、连杆13和伸缩型推杆18，并通过连杆13和末端执行器相连。
[0038]在一具体事例中，第一个机械臂组件的伺服电机(图中未标出，一般内置在固定基座上)带动关节I和连杆8运动，在大范围内控制机械臂装置完成末端执行器任务，同时第二个机械臂组件步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆14上)驱动伸缩型推杆14运动，通过推杆的伸长和收缩带动关节2和连杆9运动，第三个机械臂组件步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆15上)驱动伸缩型推杆15运动，通过推杆的伸长和收缩带动关节3和连杆10运动，第四个机械臂组件步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆16上)驱动伸缩型推杆16运动，通过推杆的伸长和收缩带动关节4和连杆11运动，第五个机械臂组件步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆17上)驱动伸缩型推杆17运动，通过推杆的伸长和收缩带动关节5和连杆12运动，第六个机械臂组件步进电机(图中未标出，一般固定在伸缩型推杆18上)驱动伸缩型推杆18运动，通过推杆的伸长和收缩带动关节6和连杆13运动，第二个至第六个机械臂组件的独立运动，配合第一个机械臂组件完成小范围内末端执行器任务。
[0039]采用本实用新型的推杆类型六连杆机械臂装置，每个机械臂组件都由一个独立电机驱动，相比于现有技术，不会出现各关节彼此干涉，机械性能较差，运动不稳定等情况，而且第二至第六个机械臂组件都构成三角形结构，具有结构紧凑、稳定性好、空间利用率高和运动灵活等特性。
【主权项】
1.一种推杆类型的六连杆机械臂装置，其特征在于，包括第一至第六个机械臂组件，每个机械臂组件通过连杆两两相接，每个机械臂组件包含一个关节，每个关节类型设计为旋转关节，形成一个六连杆机械臂装置；为了使机械臂有较大的工作空间，第一个机械臂组件的关节由一个伺服电机驱动，但考虑到控制的稳定和设计的方便，第二至第六个机械臂组件的关节是通过步进电机驱动推杆的伸长和压缩，进而带动关节的转动。2.根据权利要求1所述的一种推杆类型的六连杆机械臂装置，其特征在于:所述的第一个机械臂组件包括伺服电机、关节和连杆，并通过所述连杆和第二机械臂组件相连。3.根据权利要求1所述的一种推杆类型的六连杆机械臂装置，其特征在于:所述的第二至第六个机械臂组件分别包括步进电机、关节、连杆和伸缩型推杆，并通过所述连杆和后一机械臂组件相连。4.根据权利要求3所述的一种推杆类型的六连杆机械臂装置，其特征在于:所述的关节、伸缩型推杆和前一个关节的连杆构成一个三角形形状，步进电机通过驱动推杆的伸长和压缩，进而带动关节的转动。5.根据权利要求3所述的一种推杆类型的六连杆机械臂装置，其特征在于:所述的第六机械臂组件还包括一个末端执行器，用于完成末端任务，从而组成一种推杆类型的六连杆机械臂装置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种推杆类型的六连杆机械臂装置，包括第一至第六个机械臂组件，每个机械臂组件包括一个旋转关节，并通过连杆两两相接，形成一个推杆类型的六连杆机械臂装置；为了使机械臂有较大的工作空间，第一个机械臂组件的关节直接由伺服电机驱动，但考虑到控制的稳定和设计的方便，第二至第六个机械臂组件都构成三角形结构，通过步进电机驱动推杆的伸长和压缩，进而带动关节的转动；采用本实用新型,第一个机械臂组件运动范围大，第二至第六个机械臂组件结构紧凑、控制平稳，从而可以实现平稳操作，相比现有技术,该机械臂装置具有运动范围广、操作可靠性强、结构紧凑和运动灵活的特性。
【IPC分类】B25J9/06, B25J18/00
【公开号】CN204712048
【申请号】CN201520323696
【发明人】肖林
【申请人】吉首大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月20日